Frenetta hőszivattyú: kialakítás és működési elv + összeszerelhető?

Azok, akik szeretnek bütykölni, mindig találnak hasznot saját erejüknek, türelmüknek és pazarló anyagoknak.Gyakorlatilag ingyenes alkatrészekből könnyedén építhetnek egy rendkívül hasznos dolgot a mindennapokban.

Például saját kezűleg is elkészíthetnek egy hatékony Frenette hőszivattyút anélkül, hogy bármit ráfordítanának. De feltöltik tudásukat és készségeiket, és ez felbecsülhetetlen, igaz?

A bemutatott információk segítenek megérteni az egység működési elvét. Segítségünkkel eldöntheti a tervezést és megismerheti a modell elkészítését. Az ilyen típusú hőszivattyúk gyártására vonatkozó egyértelmű utasítások hatékony segítséget nyújtanak a független otthoni kézműveseknek.

Gyakorlati ajánlásokat adunk a hatékony házi készítésű termékek előállításához, és tippeket adunk az ilyen berendezések üzemeltetéséhez.

Hogyan működik a készülék

Akik kapcsolatba kerültek a költséghatékony fűtés kérdéseivel, azok ismerik a „hőszivattyú” elnevezést. Különösen olyan kifejezésekkel kombinálva, mint a „föld-víz”, "víz-víz", vagy "levegő-víz" stb.

Egy ilyen hőszivattyúnak gyakorlatilag semmi köze a Frenette készülékhez. Eltekintve a névtől és a végeredménytől hőenergia formájában, amit végső soron fűtésre használnak fel.

A Carnot elven működő hőszivattyúk nagy népszerűségnek örvendenek mind költséghatékony fűtésszervezésként, mind környezetbarát rendszerként.

Egy ilyen eszközkomplexum működése a természeti erőforrásokban (föld, víz, levegő) található alacsony potenciálú energia felhalmozódásával és nagy potenciállal rendelkező hőenergiává történő átalakításával jár.

Eugene Frenette találmányát teljesen másképp tervezték és működik.

Ennek az eszköznek a működési elve a súrlódás során felszabaduló hőenergia felhasználásán alapul. A tervezés alapja a fémfelületek, amelyek nem közel vannak egymáshoz, hanem bizonyos távolságra. A köztük lévő teret folyadék tölti ki.

A készülék részei egymáshoz képest elektromos motor segítségével forognak, a ház belsejében elhelyezkedő és a forgó elemekkel érintkező folyadék felmelegszik.

A keletkező hő felhasználható a hűtőfolyadék melegítésére. Egyes források azt javasolják, hogy ezt a folyadékot közvetlenül a fűtési rendszerhez használják. Leggyakrabban egy hagyományos radiátort egy házi készítésű Frenette szivattyúhoz csatlakoztatnak.

Mint fűtési rendszer hűtőfolyadéka A szakértők erősen javasolják az olaj használatát víz helyett.

A szivattyú működése közben ez a folyadék nagyon erősen felmelegszik. A víz ilyen körülmények között egyszerűen forrhat. A zárt térben lévő forró gőz túlnyomást hoz létre, ami általában a csövek vagy a ház megrepedéséhez vezet. Ebben a helyzetben sokkal biztonságosabb az olaj használata, mivel annak forráspontja sokkal magasabb.

Frenette hőszivattyú elkészítéséhez szüksége lesz egy motorra, egy radiátorra, néhány csőre, egy acél pillangószelepre, acél tárcsákra, egy fém vagy műanyag rúdra, egy fém hengerre és egy anyakészletre (+)

Úgy gondolják, hogy egy ilyen hőtermelő hatásfoka meghaladja a 100% -ot, és akár 1000% is lehet. A fizika és a matematika szempontjából ez nem teljesen helyes állítás.

A hatásfok nem a fűtésre, hanem a készülék tényleges működésére fordított energiaveszteséget tükrözi. Inkább a Frenette szivattyú hihetetlenül magas hatásfokáról szóló fenomenális állítások a hatékonyságát tükrözik, ami valóban lenyűgöző. A készülék üzemeltetéséhez szükséges energiafogyasztás elenyésző, de az így keletkező hőmennyiség nagyon érezhető.

A hűtőfolyadék azonos hőmérsékletre történő felmelegítése például fűtőelem segítségével lényegesen több, esetleg több tízszeres áramot igényelne. Egy háztartási fűtőberendezés nem is fűtne ilyen szintű áramfogyasztás mellett.

Miért nincs minden lakó- és ipari helyiség felszerelve ilyen eszközökkel? Az okok eltérőek lehetnek.

Először, a víz egyszerűbb és kényelmesebb hűtőfolyadék, mint az olaj.Nem melegszik fel ilyen magas hőmérsékletre, és a vízszivárgás következményeit könnyebb kiküszöbölni, mint a kiömlött olajat felszámolni.

Másodszor, a Frenette szivattyú feltalálásakor már létezett és sikeresen működött a központi fűtési rendszer. Leszerelése, hogy hőtermelőkkel helyettesítse, túl drága lett volna, és sok kellemetlenséggel járt volna, ezért ezt a lehetőséget senki sem vette komolyan. Ahogy mondani szokás, a legjobb a jó ellensége.

Javaslatok a készülék használatához

Érdemes megjegyezni, hogy a vizet hűtőfolyadékként használó Eugene Frenette szivattyú változatai továbbra is léteznek. De általában ezek nagy ipari modellek, amelyeket speciális vállalkozásokban használnak.

Az ilyen eszközök működését speciális eszközökkel szigorúan ellenőrzik. Otthon szinte lehetetlen hasonló szintű biztonságot nyújtani.

A habarovszki tudósok által kifejlesztett ipari hőtermelő általános diagramja: 1 - kapacitás; 2 — bemeneti cső; 3 — kimeneti cső; 4 - vízmelegítő; 5 - csapágytengely. A vizet hűtőfolyadékként használják

A Frenette szivattyú legnépszerűbb változata, amely hűtőfolyadékként olaj helyett vizet használ, egy habarovszki tudósok által kifejlesztett eszköz: Natalya Ivanovna Nazyrova, Mihail Pavlovich Leonov és Alexander Vasilyevich Syarg. Ebben a gomba alakú kialakításban a vizet speciálisan felforralják, és gőzzé alakul.

A gőz reaktív erejét ezután arra használják, hogy a hűtőfolyadék mozgási sebességét a szivattyú csatornáin 135 m/percre növeljék. Ennek eredményeként a hűtőfolyadék mozgatásával kapcsolatos energiaköltségek minimálisak, és a hőenergia formájában történő megtérülés nagyon magas.

Egy ilyen egységnek azonban rendkívül tartósnak kell lennie, működését folyamatosan ellenőrizni kell a balesetek elkerülése érdekében.

Mi a teendő, ha Frenette szivattyút kíván használni egy nagy szoba vagy egy egész ház fűtésére? A víz hagyományos hűtőfolyadék, a legtöbb fűtési rendszert kifejezetten erre tervezték. A teljes fűtési rendszer megfelelő folyékony olajjal való feltöltése pedig költséges lehet.

Ez a probléma nagyon egyszerűen megoldható. Ezenkívül szükség van egy hagyományos hőcserélő kialakítására, amelyben a felmelegített olaj felmelegíti a fűtési rendszerben keringő vizet. Néhány hő elvész, de az összhatás meglehetősen észrevehető marad.

A Frenette hőszivattyú sikeresen használható vízfűtéses padlórendszerekkel kombinálva. De víz helyett folyékony olajat kell önteni a csövekbe

Érdekes ötlet lehet Frenette szivattyúval kombinálva padlófűtési rendszer. Ebben az esetben a hűtőfolyadékot egy betonesztrichbe fektetett keskeny műanyag csöveken keresztül szabadítják fel.

Ez a fűtési rendszer ugyanúgy működik, mint a hagyományos vízfűtéses padló. Természetesen egy ilyen típusú projekt csak magánházban valósítható meg, mivel a sokemeletes lakóházak csak akkor használhatók. elektromos padlófűtés.

Egy ilyen eszköz praktikus és kényelmes használatának módja egy kis helyiség fűtése: garázs, pajta, műhely stb. A Frenetta szivattyú lehetővé teszi, hogy hatékonyan és gyorsan megoldja az autonóm fűtés problémáját ilyen helyeken.

Működésének energiafogyasztása csekély a keletkező hőhatáshoz képest, és a legegyszerűbb anyagokból nem nehéz egy ilyen egységet megépíteni.

Frenette szivattyú tervezési lehetőségek

Eugene Frenette nemcsak feltalálta a róla elnevezett készüléket, hanem többször is továbbfejlesztette, új, hatékonyabb változataival rukkol elő a készülékből.

A legelső szivattyú, amelyet a feltaláló 1977-ben szabadalmaztatott, mindössze két hengert használt:

• külső - az üreges henger nagyobb átmérőjű és statikus állapotban van
• belső — a tartály átmérője valamivel kisebb, mint a külső henger üregének mérete.

A feltaláló folyékony olajat öntött a két henger falai közötti szűk térbe. Természetesen a szerkezet azon részét, amelyben ez a hűtőfolyadék volt, gondosan lezárták, hogy megakadályozzák az olajszivárgást.

Ez a Frenette hőszivattyú legelső változatának diagramja. A forgó tengely vízszintesen helyezkedik el, a hűtőfolyadékot két munkahenger (+) közötti szűk térben helyezik el.

A belső henger úgy kapcsolódik a villanymotor tengelyéhez, hogy biztosítsa annak gyors forgását az álló nagy hengerhez képest. A szerkezet ellentétes végén egy járókerekes ventilátor került elhelyezésre.

Működés közben az olaj felmelegedett és hőt adott át a készüléket körülvevő levegőnek. A ventilátor lehetővé tette a meleg levegő gyors elosztását az egész helyiségben.

Mivel ez a kialakítás elég erősen felmelegedett, a kényelmes és biztonságos használat érdekében a szerkezetet védőtokba rejtették. Természetesen a tokba lyukakat készítettek a levegő keringésére.

Hasznos kiegészítője volt a tervezésnek egy termosztát, amellyel a Frenette szivattyú működése bizonyos mértékig automatizálható volt.

Ebben a hőszivattyús modellben a központi tengely függőlegesen helyezkedik el. Alul a motor, utána egymásba ágyazott hengerek, felül pedig ventilátor. Később megjelent egy vízszintes központi tengelyű modell.

Egy vízszintes forgótengelyű Frenette hőszivattyús modellt használtak fűtőradiátorral együtt, melynek belsejében fűtött olaj keringett (+)

Ezt az eszközt használták először nem ventilátorral, hanem fűtőtesttel kombinálva. A motor oldalra van helyezve, a forgórész tengelye áthalad a forgó dobon és kijön.

Az ilyen típusú készülék nem rendelkezik ventilátorral. A szivattyú hűtőfolyadéka csöveken keresztül a radiátorba kerül. Hasonló módon a felmelegített olaj átvihető egy másik hőcserélőbe vagy közvetlenül a fűtőcsövekbe.

Később a frenette hőszivattyú kialakítása jelentősen megváltozott. A forgórész tengelye továbbra is vízszintes helyzetben maradt, de a belső rész két forgó dobból és egy közöttük elhelyezett járókerékből készült. Itt is folyékony olajat használnak hűtőfolyadékként.

A Frenette hőszivattyú ezen verziójában két henger forog egymás mellett, amelyeket egy speciálisan kialakított, nagyon tartós fémből készült járókerék választ el egymástól (+)

Amikor ez a szerkezet forog, az olaj járulékosan felmelegszik, amikor áthalad a járókeréken kialakított speciális lyukakon, majd behatol a szivattyúház falai és a forgórész közötti szűk üregbe.Így a Frenette szivattyú hatásfoka jelentősen megnőtt.

A Frenette hőszivattyú járókerék szélei mentén kis lyukak vannak kialakítva. A hűtőfolyadék gyorsan és hatékonyan felmelegszik, amikor áthalad rajtuk (+)

Érdemes azonban megjegyezni, hogy az ilyen típusú szivattyúk nem nagyon alkalmasak otthoni készítésre. Először is megbízható rajzokat kell találnia, vagy magának kell kiszámítania a tervet, és ezt csak egy tapasztalt mérnök teheti meg.

Ezután találnia kell egy speciális járókereket megfelelő méretű furatokkal. A hőszivattyú ezen eleme fokozott terhelés mellett működik, ezért nagyon tartós anyagokból kell készülnie.

A készülék saját gyártása

A Frenette szivattyú tervezési lehetőségeinek áttekintése lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük, hogy működési elvei különböző hatékonysággal alkalmazhatók különböző típusú és típusú szerkezetekben. Az alapötlet változatlan: egy keskeny tér a fémelemek között, olajjal töltve, és elektromos motorral forgatják.

Az ábrán a Frenette hőszivattyú egy változata látható, amelyet általában a készülék saját gyártására használnak. A kialakítás alapja a fém tárcsák, amelyeket anyák választanak el (+)

Otthon leggyakrabban a Frenette szivattyút készítik, amely egy keskeny résszel elválasztott fémlemezek sorozatából áll.

Egy ilyen eszköz elkészítéséhez elő kell készítenie a szükséges anyagokat:

• üreges fémhenger;
• egy készlet azonos acéltárcsákból, középen lyukkal;
• 6 mm magas anyakészlet;
• menetes acél rúd:
• villanymotor meghosszabbított tengellyel;
• csapágy;
• Radiátor;
• összekötő csövek.

A szivattyú méretei lehetnek nagyobbak vagy kisebbek.De a lemezek közötti távolságot pontosan be kell tartani - 6 mm. Távtartóként szabványos anyákat használnak, és egy acélrúd a szerkezet közepe.

Vastagságának meg kell felelnie az anya átmérőjének. Ha nincs kéznél menetes rúd, akkor csak el kell vágnia.

A Frenette hőszivattyú fémtárcsáinak valamivel kisebbnek kell lenniük, mint a hengeres test átmérője, hogy biztosítsák a szabad forgást és a hűtőfolyadék hatékonyabb fűtését

Nyilvánvalóan a tárcsák lyukának olyannak kell lennie, hogy szabadon fel lehessen helyezni az axiális rúdra. A tárcsák külső átmérőjének néhány milliméterrel kisebbnek kell lennie, mint a ház. Ha nincs kéznél kész elem, a tárcsákat saját kezűleg vágják ki fémlemezből, vagy esztergályosra bízzák a munkát.

A Frenette hőszivattyúhoz való acéltárcsák otthon is vághatók, ha megfelelő felszereléssel rendelkezik

A hengeres test készülhet megfelelő konfigurációjú régi fémtartályból vagy fémből hegeszthető. Egy darab széles fémcső is működni fog.

A falak a henger végeihez vannak hegesztve. A házat tömíteni kell, hogy az olaj ne szivárogjon. További lyukakat kell készíteni a ház felső és alsó végén: a radiátorhoz vezető fűtőcsövek be- és kimenetéhez.

Természetesen minden csőcsatlakozást le kell tömíteni. A menetes csatlakozásokhoz speciális tömítőanyagokat használnak: FUM szalag, len stb. Ha úgy döntenek használjon polipropilén csöveket, az ilyen csövek beszereléséhez speciális szerelvényekre és esetleg forrasztópákra lesz szüksége.

A Frenette szivattyú működtetéséhez nincs szükség nagy teljesítményű villanymotorra.A régi vagy elromlott háztartási készülékről eltávolított eszköz, például egy normál ventilátor alkalmas.

Az elektromos motor fő célja a tengely elforgatása. A túl gyors forgás a készülék meghibásodását okozhatja. Minél gyorsabban forog a szerkezet, annál jobban felmelegszik a hűtőfolyadék.

A Frenette hőszivattyú tengelyének forgatására szolgáló kis motor eltávolítható a sérült háztartási készülékekből, vagy megvásárolható az üzletben

Ahhoz, hogy a rúd szabadon foroghasson, megfelelő szabványos méretű csapágyra van szükség. Ha minden elem elkészült, megkezdheti az eszköz összeszerelését. Először egy csapágyas központi tengelyt kell felszerelni a ház alsó részére. Utána a tengelyre csavarjuk a távtartó anyát, majd rárakjuk a tárcsát, megint az anyát, megint a tárcsát stb.

Az anyákkal ellátott tárcsákat addig kell váltani, amíg a ház fel nem töltődik. Már az előkészítés szakaszában előzetes számításokat végezhet a szükséges tárcsák és anyák számáról.

A tárcsa vastagságát hozzá kell adni az anya vastagságához (6 mm). Osszuk el a test magasságát ezzel az ábrával. A kapott szám információt ad a szükséges számú „dió + lemez” párokról. Az anyát utoljára szerelték be.

Miután a ház megtelt ezekkel a mozgó részekkel, fel kell tölteni folyékony olajjal. Az olaj fajtája nem mindegy, választhatsz ásványi, gyapotmag-, repce- vagy bármilyen más hőt jól tűrő, nem keményedő olajat. Ezt követően a szerkezetet fedővel fedjük le, és óvatosan hegesztjük.

Ezen a ponton a radiátorcsövek általában már rögzítve vannak a sapkákhoz. A készülék további telepítése és karbantartása során a kényelem érdekében a csövekre két elzáró szelep szerelhető. Most rögzítenie kell a hőszivattyú tengelyét a motor tengelyéhez.

A rendszer csatlakozik a hálózathoz, ellenőrzik a szivárgások meglétét, és felmérik a készülék működési jellemzőit.

Egy saját készítésű Frenette hőszivattyú csatlakoztatható hagyományos öntöttvas vagy bimetál radiátorhoz, amely biztosítja a szükséges fűtőhatást

Ha minden helyesen történik, a tárcsákkal ellátott tengely forogni kezd, felmelegítve az olajat a készülék belsejében. A forró hűtőfolyadék a felső lyukon keresztül a csövön keresztül a fűtési radiátorba kerül. A lehűtött olaj a lefolyócsövön keresztül visszakerül a hőszivattyú házába, hogy újra felmelegedjen.

A rendszer működésének automatizálásához speciális hőmérséklet-érzékelővel ellátott relé használható, amely érzékeli a hőszivattyú házának felmelegedését, és szükség szerint leállítja vagy bekapcsolja a motort. Ez megakadályozza a rendszer túlmelegedését, az elektromos motor károsodását, és általában megnöveli a készülék élettartamát.

Következtetések és hasznos videó a témában

A Frenette szivattyú egy érdekes változata látható ebben a videóban:

Sajnos a Frenette szivattyú nem talált széles körű elfogadottságot a fűtési ágazatban. Ilyen háztartási ipari eszközt nehéz megtalálni a lakberendezési boltokban. De sok kézműves sikeresen felhasználta ennek a tudósnak az eredményeit, és alkalmazta őket otthonában, fürdőjében, garázsában stb.

Talán ugyanaz a barkácsoló vagy, akinek sikerült megvalósítania Frenette ötletét? Kérjük, ossza meg tapasztalatait - írjon megjegyzéseket a cikkhez, és adjon hozzá fényképeket termékeiről. A kapcsolatfelvételi űrlap lent található.